24210

ИССЛЕДОВАНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. Схемы полусумматора а и полного сумматора б. Задание на подготовку к работе Изучить принцип работы полусумматора. Контрольные вопросы Изобразите схему полусумматора и объясните его работу Изобразите схему полного сумматора и объясните его работу Изобразите схему трехразрядного сумматора и объясните его работу Поясните смысл функции Si=A1 Bi Ci .

Русский

2013-08-09

79 KB

30 чел.

Лабораторная работа № 9

исследование АРИФМЕТИЧЕСКИХ СУММАТОРОВ

Цель работы: закрепить теоретические знания, полученные при изучении арифметических сумматоров. Исследовать структуру и логику функционирования сумматоров.

 Используемое оборудование и средства: персональный компьютер, программа Electronics Workbench.

Работа выполняется студентами за два часа аудиторных занятий.

Краткие теоретические сведения

Арифметические сумматоры являются составной частью так называемых арифметико-логических устройств (АЛУ) микропроцессоров (МП). Они используются также для формирования физического адреса ячеек памяти в МП с сегментной организацией памяти. В программе EWB арифметические сумматоры представлены в библиотеке Comb`I двумя базовыми устройствами, показанными на рис. 1: полусумматором и полным сумматором. Они имеют следующие назначения выводов: А, В — входы слагаемых, ∑ — результат суммирования, С0 — выход переноса, Ci -вход переноса. Многоразрядный сумматор создается на базе одного полусумматора и п полных сумматоров. В качестве примера на рис. 2 приведена структура трехразрядного сумматора. На входы Al, A2, A3 и Bl, B2, ВЗ подаются первое и второе слагаемые соответственно, а с выходов Sl, S2, S3 снимаются результаты суммирования.

Рис. 9.1. Схемы полусумматора (а) и полного сумматора (б).

Рис. 9.2.   Трехразрядный сумматор.

Задание на подготовку к работе

  1.  Изучить принцип работы полусумматора.
  2.  Изучить принцип работы полного сумматора.
  3.  Изучить порядок выполнения работы и подготовить необходимые схемы и таблицы.

Контрольные вопросы

  1.   Изобразите схему полусумматора  и объясните его работу
    1.   Изобразите схему полного сумматора  и объясните его работу
    2.   Изобразите схему трехразрядного сумматора  и объясните его работу
    3.   Поясните смысл функции Si=(A1   Bi)    Ci .

Порядок выполнения работы

  1.  Изучите логический преобразователь и генератор слова [9].
  2.  Исследование внутренней структуры и логики функционирования сумматоров.

Изобразите схему полусумматора, состоящего из логических элементов «Исключающее ИЛИ» и «И». Напишите булево выражение и составьте таблицу, поясняющую работу схемы.

Проверьте результаты выполненной вами работы. Для этого соберите схему рис. 3а.

После подключения полусумматора к преобразователю согласно рис. 3,а последовательно нажимая кнопки  получаем таблицу истинности и булево выражение. Сравнивая полученные данные с результатами исследования базовых логических элементов, приходим к выводу, что при подключении вывода полусумматора к зажиму OUT преобразователя (как показано на рис. 3, а) он выполняет функции элемента «Исключающее ИЛИ». Подключив клемму OUT преобразователя к выходу С0 полусумматора и проделав аналогичные действий приходим к выводу, что в таком включении полусумматор выполняет функции элемента И. Следовательно, эквивалентная схема полусумматора имеет вид, показанный на рис. 4. Сравните эту схему с разработанной вами схемой.

  1.  Исследование четырехразрядного арифметико-логического устройства.

Соберите схему рис. 5. Настройте генератор слова как показано на рис. 6. Показанная на рис. 5 схема включения ИМС соответствует режиму сумматора без переноса. Значения четырехразрядных операндов А и В на входе задаются с помощью генератора слова и в шестнадцатеричном коде отображаются одноименными алфавитно-цифровыми индикаторами. На выходах F0...F3 результат суммирования отображается индикатором F. Изменяя состояния сигналов на управляющих входах, можно промоделировать большинство функций АЛУ, используемых в микропроцессорах. Режимы работы генератора слова в схеме на рис. 5 и его кодовый набор показаны на рис. 6.

                                                      а)        б)

Рис. 9.3.    Схемы подключения полусумматора (а) и полного сумматора (б) к логическому преобразователю.

Рис. 9.4.    Структура библиотечного полусумматора.

Рис. 9.5.   Схема включения ИМС 74181 в режиме сумматора без переноса.

Рис. 9.6   Настройка генератора слова для схемы на рис. 5.

4)  Выясните внутреннюю структуру полного сумматора, пользуясь схемой его подключения к логическому преобразователю на рис. 3 и принимая во внимание методику решения аналогичной задачи для полусумматора.

5)  Используя опыт работы со схемой на рис. 5, подключите ко входам трехразрядного сумматора на рис. 2 генератор слова, а к выходам – алфавитно-цифровой индикатор с дешифратором и проверьте правильность его функционирования.

6)   Проверьте работу ИМС 74181 в режиме сумматора с переносам (на вход CN подайте сигнал логического нуля).

7) Используя осциллограф, просмотрите и зарисуйте сигналы на входах и выходах ИМС 74181 в режиме суммирования с переносом и поясните работу сумматора.

Содержание отчета

  1.  Название и цель лабораторной работы.
  2.  Схемы проводимых исследований.
  3.  Наименование каждого пункта исследования и полученные результаты

(таблицы и графики) по каждому пункту  исследования.

  1.  Выводы по результатам исследований.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2192. Перевірно-конструктивний розрахунок топки і двох конвективних пучків 107.78 KB
  В даному курсовому проекті проведено перевірно-конструктивний розрахунок топки і двох конвективних пучків. В проекті розраховувались температури відхідних газів в характерних точках: на виході з топки - 545 , на виході з другого конвективного пучка температура відхідних газів склала 350 , а з першого 120 згідно із завданням.
2193. Объектно-ориентированное программирование на С++ 1.2 MB
  Общие сведения о классах С++. Организация классов потоков ввода/вывода. Встроенные, производные и пользовательские типы данных. Идентификаторы и литеральные константы. Инициализация переменных, три формы инициализации. Неинициализированный и инициализированный указатели. Использование массивов в качестве аргументов функций. Интерпретация производных типов данных на основе приоритета операторов. Преобразование значений – явный вызов конструктрора, оператор преобразования типа. Реализация перегруженных операторов с использованием дружественных функций.
2194. Разработка конструкции подвесного поворотного крана 254.46 KB
  В данном курсовом проекте предлагается разработать консольный неполноповоротный кран с постоянным вылетом, который состоит из механизма подъема, металлоконструкции. Кран крепится к стене.
2195. Технология основного органического синтеза 907.57 KB
  Фторирование фтористым водородом и его солями. Хлорирование бензола и его гомологов. Хлорирование ароматических соединений. Хлорамины и хлорамиды. Хлорирование карбоновых кислот по алкильной группе. Синтез хлорпроизводных кислот и хлорирование азотистых соединений. Хлорирование парафинов и их галогенпроизводных.
2196. Курс лекций по общей химии 2.14 MB
  Предмет и значение химии. Периодический закон Д.И. Менделеева. Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. Коррозия металлов и защита от коррозии. Обзор химических свойств элементов. Координационные соединения.
2197. Экономическая теория 1.42 MB
  Экономическая теория: предмет и методы. Потребности и ресурсы. Производство. Проблема выбора в экономике. Сущность, структура и функции экономической системы. Спрос, предложение, цена и рыночное равновесие. Основы поведения субъектов рыночной экономики. Национальная экономика и ее общая характеристика. Денежный рынок. Денежно-кредитная система.
2198. Основы технологии машиностроения 1.22 MB
  Характеристики машиностроительных производств. Средства выполнения технологических процессов. Требования к оформлению иллюстраций технологического процесса. Погрешность установки детали в приспособлении. Качественная оценка технологичности конструкции детали (изделия).
2199. Сравнительное изучение ВАХ полупроводникового диода и диода Шоттки 200.49 KB
  Цель работы: измерение в широком интервале токов вольтамперных характеристик полупроводникового диода и диода Шоттки и определение по ним токов насыщения и коэффициентов неидеальности.
2200. Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку 223.07 KB
  Конвективная теплоотдача от газов, лучистая теплоотдача от газов к стенке. Конвективная теплоотдача к воде. Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку.